一种冷温水机热交换装置及其工作方法_3

文档序号:8252519阅读:来源:国知局
阀611,换热水箱水泵619停止运转。重复下一个循环。供水箱63下部的冷水被用户换热器水泵643泵入用户换热器64吸热后流到供水箱63的上部。
[0040]制热过程:首先向换热水箱61中注水,注水量至设定值后停止注水。水换热器51开始启动加热,控制水换热器51里的工质的温度不断升高,里面的工质的冷凝压力也不断升高,换热水箱61里的水不断对水换热器51吸热,水换热器51内工质的温度随水温不断升高。搅拌器617是为了提高放热系数以更好传热。待到指定温度,如28度时,水换热器51停止加热,换热水箱出水阀611打开,换热水箱水泵619运转,换热水箱61里的热水流入供水箱63的上部,供水箱63下部的冷水被上部流入的热水挤压,流入换热水箱61里,然后关闭换热水箱出水阀611,换热水箱水泵619停止运转。重复下一个循环。供水箱63上部的热水被用户换热器水泵643泵入用户换热器64放热后流到供水箱63的下部。
[0041]这里,水泵643是双向的,或在循环管路中加有液体换向阀,以便在制冷和制热的不同工况下转换水流方向。
[0042]如图5所示,为了进一步降低水的混合损失,可在供水箱里装隔热板632。隔热板632将冷热水隔开。随着冷热水量的变化,隔热板可上下移动。也可在回水箱63里装上多孔材料,进一步抑制水的混合。为了防止散热,水箱和管道可用绝热材料包起来,也可放入真空腔里。
[0043]实施例4
图6是实施例2与传统制冷机结合的冷温水机系统图。图7是实施例3与传统制冷机结合的冷温水机系统图,供水箱和回水箱合二为一。两图中制冷机的结构及工作方法相同。制冷机5包括主压缩机52,室外换热器53,节流阀54与水换热器51。主压缩机52边加入主压缩机低压旁路527和主压缩机高压旁路528,主压缩机低压旁路527上有主压缩机旁路低压切换阀525,主压缩机高压旁路528上有主压缩机旁路高压切换阀526,在低压管道521上装主压缩机低压切换阀523,在高压管道522上装主压缩机高压切换阀524,低压管道521接水换热器51,高压管道接室外换热器53,室外换热器53与节流阀54通过管道541相接,水换热器51通过管道542与节流阀54相接。
[0044]制冷过程:当主压缩机旁路低压切换阀525关闭,主压缩机旁路高压切换阀526关闭,主压缩机低压切换阀523打开,主压缩机高压切换阀524打开,水换热器51吸热,变为蒸发器,室外换热器53放热,变为冷凝器。压缩机将蒸气从水换热器51抽出,压入室外换热器53放热,冷凝成液体,经节流阀54节流,回到水换热器51中吸热而冷却水,后蒸发为蒸气。
[0045]制热过程:当主压缩机旁路低压切换阀525打开,主压缩机旁路高压切换阀526打开,主压缩机低压切换阀523关闭,主压缩机高压切换阀524关闭,水换热器51放热,变为冷凝器,室外换热器53吸热,变为蒸发器。压缩机将蒸气从室外换热器53抽出,压入水换热器53放热,冷凝成液体,经节流阀54节流,回到室外换热器53中吸热而蒸发成蒸气。
[0046]在工作过程中,节流阀54的开度根据水换热器51的压力和温度需求而调节。
[0047]在换热水箱61换水时,压缩机52可停止运转,以节约能量。也可装储液罐,在换水时,压缩机不停,用阀控制工质流动停止。
[0048]在制冷时,也可在室外换热器边并联另一套本发明的热水系统。该热水系统可没有回水箱,只有换热水箱和供水箱,用自来水制出热水供洗澡等用。
[0049]实施例5
图8是实施例2与带脉管膨胀机的制冷机结合的冷温水机系统图。带脉管膨胀机的制冷机的具体结构及工作原理,可参阅申请人此前于2013年2月25日提出的专利申请号为201310058359.X、名称为“一种脉管膨胀机”的发明专利申请。
[0050]如图8所示:制冷机包括脉管膨胀机1,脉管13上有流入管道11与流入阀12,流出管道16与流出阀15,有出气管道14,出气管道14上有出气阀24,出气管道14与压缩机21的低压端211相接,压缩机21高压端212有膨胀气体流出管道27与其相接,脉管13是有一定容积的空腔或空管,在压缩机21的低压端有低压旁路管道23,在其上有低压旁路阀22,高压旁路管道26连接压缩机21的高压端与低压端,在其上有高压旁路阀25。膨胀气体流出管道27上加装膨胀气体流出阀28。
[0051]低压旁路管道23连接在低压管道521上,膨胀气体流出管道27与高压管道522相接,流出管道16接水换热器51,流入管道11接室外换热器53。
[0052]为了操作方便,可以与脉管膨胀机并列安装节流阀54。一般情况下节流阀54关闭,必要时如脉管膨胀机故障时可打开节流阀。
[0053]制冷机的制冷过程:当主压缩机旁路低压切换阀525关闭,主压缩机旁路高压切换阀526关闭,主压缩机低压切换阀523打开,主压缩机高压切换阀524打开,水换热器51吸热,变为蒸发器,室外换热器53放热,变为冷凝器。压缩机将蒸气从水换热器51抽出,压入室外换热器53放热,冷凝成液体,经脉管膨胀机I膨胀温度压力降低,回到水换热器51中吸热而冷却水,后蒸发为蒸气。
[0054]脉管膨胀机的工作过程如下。
[0055]进液过程:低压旁路阀22关闭,高压旁路阀25关闭,流入阀12打开,膨胀气体流出阀28打开,出气阀24打开,压缩机21将脉管13内的蒸气通过出气管道14和出气阀24吸入后经膨胀气体流出阀28和膨胀气体流出管道27排出至高压管道522与从主压缩机来的气体会和进入室外换热器53冷凝,进而使脉管13通过流入阀12和流入管道11吸入高压液体。
[0056]膨胀过程:待高压液体进入脉管13到一定程度,比如灌满90%以上的容积,流入阀12关闭,压缩机21将脉管13内的蒸气通过出气管道14和出气阀24吸入并压缩后经膨胀气体流出阀28和膨胀气体流出管道27排出至高压管道522与从主压缩机来的气体会合进入室外换热器53冷凝,脉管内压力与温度不断降低。
[0057]出液过程:待到压力降到低压,膨胀气体流出阀28关闭,出气阀24关闭,高压旁路阀25打开,流出阀15打开,低压旁路阀22打开,压缩机21将低压蒸气从低压管道521经低压旁路管道23和低压旁路阀22不断吸入后通过高压旁路阀25、高压旁路管道26和出气管道14压入脉管13,进而将液体从脉管13的下端经流出管道16和流出阀15压出。
[0058]升压过程:待液体排出后,流出阀15关闭,压缩机21将低压蒸气从低压管道521经低压旁路管道23和低压旁路阀22不断吸入压缩后通过高压旁路阀25、高压旁路管道26和出气管道14压入脉管13,从而将压力提升。待到提升至高压,然后进行下一个过程。
[0059]制冷机的制热过程:当主压缩机旁路低压切换阀525打开,主压缩机旁路高压切换阀526打开,主压缩机低压切换阀523关闭,主压缩机高压切换阀524关闭,水换热器51放热,变为冷凝器,室外换热器53吸热,变为蒸发器。压缩机将蒸气从室外换热器53抽出,压入水换热器51放热,冷凝成液体,经脉管膨胀机I膨胀变为低压液体,回到室外换热器53中吸热而蒸发成蒸气。
[0060]制热过程中脉管膨胀机的工作过程和制冷过程时一样,只是流入阀12当流出阀用,流出阀15当流入阀用。
[0061]实施例6
图9是实施例2与带脉管膨胀机的间歇式制冷机结合的冷温水机系统图,与图8所示的实施例5相比,制冷机省略了主压缩机52。
[0062]脉管膨胀机完成一个膨胀周期后,压缩机21开始代替主压缩机工作,进入工作周期,然后脉管膨胀机工作,进入膨胀周期。由于是间歇式工作,加了储液罐55和储液罐56,以利于稳定运行。
[0063]制冷机的制冷过程:主压缩机旁路低压切换阀525关闭,主压缩机旁路高压切换阀526关闭,主压缩机低压切换阀523打开,主压缩机高压切换阀524打开,压缩机21运行,水换热器51吸热,变为蒸发器,室外换热器53放热,变为冷凝器。
[0064]工作周期:
低压旁路阀22处于打开状态,高压旁路阀25处于关闭状态,膨胀气体流出阀28处于打开状态,出气阀24处于关闭状态,流入阀12处于打开状态,流出阀15处于关闭状态。
[0065]压缩机21将蒸气从水换热器51抽出,压入室外换热器53放热,冷凝成液体,流入储液罐55和脉管13中。
[0066]膨胀周期:
待储液罐5
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